2019-2020学年高中物理 第6章 传感器章末测试卷（含解析）新人教版选修3-2

第六章章末测试卷一、单项选择题(7个小题，每小题6分，共42分)1对于确定的一个霍尔元件，若保持通入的恒定电流不变，当磁感应强度增加时，霍尔电压uh应()a不变b减小c增大 d不确定解析由uhk可得，当磁感应强度b增加时，uh增大答案c2如图所示是一火警报警器的部分电路示意图其中r2是用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器，当传感器r2所在处出现火情时，显示器的电流i、报警器两端的电压u的变化情况是()ai变大，u变大 bi变大，u变小ci变小，u变大 di变小，u变小解析当有火灾出现时，r2减小，r2与r3并联阻值减小因为i总，r减小，i总增大因为u外ei总r，所以u外减小，故电压表示数减小因为i总增大，所以r1两端电压增大，所以r2与r3两端电压减小，电流表示数减小故d项正确答案d3如图所示是观察电阻值随温度变化情况示意图现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是()a如果r为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显b如果r为金属热电阻，读数变小，且变化不明显c如果r为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变小，读数变化非常明显d如果r为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变小，读数变化不明显解析当r为金属热电阻时，水的温度升高，电阻的阻值变大，欧姆表的示数会变大但由于热传导需要时间，故其电阻变化不灵敏，a、b两项错误；若电阻为热敏电阻，其阻值随着温度的升高会迅速减小，欧姆表的示数也会迅速减小，故c项正确，d项错误答案c4.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关s与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场b中两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的小球s断开时传感器上有示数s闭合时传感器上恰好无示数则线圈中的磁场b的变化情况和磁通量变化率分别是()a正在增加， b正在减弱，c正在减弱， d正在增加，解析s闭合时传感器上恰好无示数，说明小球受竖直向上的电场力，且电场力大小等于重力由楞次定律可判断磁场b正在增强，根据法拉第电磁感应定律enu，又qmg，得，故d项正确答案d5.如图所示为电容式传感器部分构件的示意图当动片(实线图)和定片(虚线图)之间正对扇形区的圆心角的角度发生变化时，电容c便发生变化，图中能正确反映c和间的函数关系的是()解析当角度发生变化时，极板正对面积发生变化，sr2，又c，所以c，故d项正确答案d6电熨斗能自动控制温度，在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，如图所示为电熨斗的结构图，电熨斗内部装有双金属片，双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属，若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，则如何调节调温旋钮()织物材料尼龙合成纤维丝绸羊毛麻熨烫温度低高a.向下 b向上c保持原状 d不能确定解析常温下，上下触点是接触的，这样插上电源时，电熨斗开始加温，当温度升高时，双金属片上层形变大，双金属片向下弯曲，触点分离，停止加热现把棉麻衣物换成丝绸衣物，熨烫温度变低，要使温度低时就断开，应把调温旋钮向上旋转，这样在金属形变较小时就能断开电路答案b7传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力f作用于可动膜片的电极上时，以下说法中正确的是()若f向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流；若f向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流；若f向上压膜片电极，电路中不会出现电流；若电流表有示数，则说明压力f发生变化；若电流表有示数，则说明压力f不发生变化a bc d解析当f向上压膜片电极时，电容器两板间距离变小，电容增大，因电容器两板间电压不变，由qcu可知，电容器被充电，电路中有从b到a的电流；只要电流表有示数，就说明电路中有电流，而电流正是由于电容器的电容发生变化所引起的，故可知压力f发生变化故答案为a项答案a二、不定项选择题(每小题8分，选不全得5分，共32分)8如图所示，用两种不同的金属丝组成的一个回路，触点1插在热水中，触点2插在冷水中，电流表指针会发生偏转，这就是温差发电现象下列有关温差发电现象的说法中正确的是()a该实验符合能量守恒定律b该实验中有部分内能转化为电路的电能c该实验中热水的温度降低，冷水的温度升高d该实验中热水的温度降低，冷水的温度不变化解析该实验遵循能量守恒定律，最终将达到热平衡，内能转化为电能，热水温度降低，冷水温度升高答案abc9美国科学家willards. boyle与georgee. smith因电荷耦合器件(ccd)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖ccd是将光学量转换成电学量的传感器下列器件可作为传感器的有()a发光二极管 b热敏电阻c霍尔元件 d干电池解析发光二极管有单向导电性，a项错；热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器，b、c两项正确；干电池是电源，d项错误答案bc10某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边当转盘(及磁铁)转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时，按照这种猜测()a在t0.1 s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化b在t0.15 s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化c在t0.1 s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值d在t0.15 s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值解析传感器内线圈的磁感应强度如题图乙所示，在图乙中斜率既能反映线圈内产生的感应电流的方向变化，又能反映感应电流的大小变化t0.1 s时刻，斜率最大，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值，并且产生的感应电流的方向发生了变化，所以a、c两项正确；同理可知t0.15 s时刻线圈内产生的感应电流的方向变化及大小变化情况，b、d两项不正确答案ac11.如图所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图，其中a是发光仪器，b是光敏电阻，r是普通定值电阻，下列说法中正确的是()a当传送带上没有物品挡住由a射向b的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小b当传送带上没有物品挡住由a射向b的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大c当传送带上有物品挡住由a射向b的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小d当传送带上有物品挡住由a射向b的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大解析b是光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小当没有物品挡住光时，光射向b，b的阻值减小，其电流变大，由ueir知电压表读数变小，a项正确，b项错误；有物品时，光被挡住，b的阻值增大，电流减小，电压表读数变大，c项错误，d项正确答案ad三、计算及论述题(2个小题，共26分)12.如图所示，一热敏电阻rt放在控温容器m内；为毫安表，量程6 ma，内阻为数十欧姆；e为直流电源，电动势约为3 v，内阻很小；r为电阻箱，最大阻值为999.9 ；s为开关已知rt在95 时的阻值为150 ，在20 时的阻值约为550 .现要求在降温过程中测量在9520 之间的多个温度下rt的阻值(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图(2)完成下列实验步骤中的填空：a依照实验原理电路图连线b调节控温容器m内的温度，使得rt的温度为95 .c把电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全d闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数i0，并记录_e将rt的温度降为t1(20 t195 )；调节电阻箱，使得电流表的读数_，记录_f温度为t1时热敏电阻的电阻值rt1_g逐步降低t1的数值，直至20 为止；在每一温度下重复步骤e、f.解析(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱应与热敏电阻串联(2)本实验原理是当电路的电流相等时，外电路的总电阻相等，所以95 和t1时rt对应的电路的电阻相等，有150 r0rt1r1，即rt1r0r1150 .答案(1)实验原理电路图如图所示(2)d.电阻箱的读数r0e仍为i0电阻箱的读数r1fr0r1150 13(2018南京高三模拟)小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用压力传感器压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重某压力传感器输出电压与压力的关系如下表：压力/105 n01.22.43.64.86.0输出电压/v012345小明利用该压力传感器和电阻箱r(最大电阻999.9 )及部分其他器材设计了如图甲所示的电路，闭合开关s，当线圈中电流大于或等于20 ma时，电磁继电器的衔铁被吸合已知继电器线圈的电阻为25 ，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压u提供(假设u不受继电器电路影响)(1)根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象(2)当压力增大到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在_(选填“a、b”或“c、d”)两端(3)小明希望压力大于或等于2.4105 n时，启动报警系统，则电阻箱r的电阻应调节到多大？(4)要使该装置报警，汽车的最小重力为多少？解析(1)横坐标表示压力，纵坐标表示输出电压，对应表中数据，绘制图象(2)当压力增大到一定程度时，压力传感器输出电压达到一定数值，线圈中电流大于或等于20 ma时，电磁继电器的衔铁被吸合，c、d间的电路就会被接通，因此电铃应接在c、d之间(3)由图象可知，当压力为2.4105 n时，输出电压u2 v，使电磁